新鄉(xiāng)市城區(qū)管網(wǎng)錯混接改造更新及破損修復工程
城市給排水設(shè)施在城市現(xiàn)代化進程的發(fā)展中起著舉足輕重的作用，是保護人類生存環(huán)境，提高人民物質(zhì)生活水平的重要前提，是衡量現(xiàn)代化城市水平的重要標志之一。近年來隨著城市生產(chǎn)規(guī)模的迅速發(fā)展、人口的聚集快速增長，現(xiàn)狀的排水管網(wǎng)建設(shè)后長期維護管理較少或不及時等多種原因，導致管道內(nèi)部淤積、外壁破損嚴重，使部分管道收集和輸送雨污水的功能降低，造成污水外溢。同時，合流管道內(nèi)長期存在污水會產(chǎn)生污泥及雜質(zhì)，如不及時進行清淤及維護等工作還會對管道形成淤積嚴重的甚至會出現(xiàn)堵塞等現(xiàn)象，對城市防洪排澇帶來巨大隱患。此外，排水管網(wǎng)建設(shè)不完善導致部分工業(yè)及居民污水直接通過雨水管渠排入就近水體，造成對新鄉(xiāng)市河道水體的污染，影響人居環(huán)境和居民的身心健康。
1 項目概況
為加快補齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，盡快實現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理，新鄉(xiāng)市開展了城區(qū)管網(wǎng)錯混接改造更新及破損修復工程。
2 設(shè)計目標及思路
結(jié)合新鄉(xiāng)市城區(qū)排水管網(wǎng)現(xiàn)狀，通過檢測溯源查明上游排污單位、明確管道缺陷病害程度，明確管網(wǎng)錯混接點，對排水系統(tǒng)進行完善、優(yōu)化和提升，提高管道系統(tǒng)的過流能力，加強雨、污水管道系統(tǒng)的收集和轉(zhuǎn)輸能力，增強城市防洪排澇的能力。
項目首次采用“邊勘測、邊設(shè)計、邊施工、邊驗收”的“四邊”建設(shè)模式，設(shè)計人員深入施工現(xiàn)場，指導現(xiàn)場測量物探和管道CCTV檢測等前期工作，為項目的順利推進出謀劃策。在項目設(shè)計高水平、施工高質(zhì)量、建設(shè)高速度的前提下，根據(jù)項目建設(shè)需求，合理安排設(shè)計周期，盡快推動工程項目開工并做好施工配合工作。
3 總體方案
本項目為新鄉(xiāng)市首個大規(guī)模的管網(wǎng)改造和修復項目，涉及新鄉(xiāng)市主城區(qū)七個雨水泵站匯水范圍，總面積約35km2，管道總長約180km，主要建設(shè)內(nèi)容為城區(qū)管網(wǎng)錯混接改造、破損修復及管網(wǎng)清淤。結(jié)合存在問題采用管道CCTV檢測、非開挖修復等新型技術(shù)手段，減少工程建設(shè)過程中對周邊環(huán)境的影響。
圖四工程實施范圍
根據(jù)對現(xiàn)狀排水管網(wǎng)進行相關(guān)檢測的成果，總體設(shè)計方案如下：
（1）根據(jù)現(xiàn)狀管網(wǎng)、泵站情況，制定對管網(wǎng)進行溯源、檢測、錯混接節(jié)點排查方案，根據(jù)相關(guān)檢測結(jié)果，確認管道及設(shè)施存在的缺陷及類型，有針對性的設(shè)計修復或改造措施。
（2）針對現(xiàn)狀淤積的排水管道，確定清淤范圍及相關(guān)工程量，制定清淤設(shè)計方案，確保管網(wǎng)通暢無阻。
（3）對現(xiàn)狀雨污錯混接的管段，進行雨污分流改造設(shè)計，實現(xiàn)雨、污水各行其道，消除污水直排周邊水體的現(xiàn)象。
4 新技術(shù)應用
項目設(shè)計團隊既重視現(xiàn)場調(diào)研，也注重新技術(shù)應用，為新鄉(xiāng)市成功引入了管道機器人檢測技術(shù)、BIM建模及施工巡查技術(shù)和紫外光固化、局部樹脂固化、檢查井離心噴涂、銑刀機器人清障等全套管道改造新技術(shù)，實現(xiàn)排水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)施及產(chǎn)業(yè)的升級換代。
“管道機器人”在施工時無需破壞路面即可對地下管網(wǎng)實現(xiàn)“點對點”精準定位、對管道進行360°體檢，破解了以往在城市管網(wǎng)修復中“拉鏈施工”的難題。
紫外光固化內(nèi)襯修復技術(shù)是將玻璃纖維編制成軟管浸漬光固化樹脂，然后將其拉入原有管道內(nèi)充氣擴張緊貼原有管道，以原有管道為外模，軟管內(nèi)膜為內(nèi)模，然后在紫外光的作用下使樹脂固化形成具有一定強度的復合內(nèi)襯管的管道整體修復技術(shù)。其原理圖如圖所示，該技術(shù)在修復過程中不產(chǎn)生廢水，不污染環(huán)境，固化速度最快可達1m/min，整個固化過程可視，便于質(zhì)量控制，安全可靠。
局部現(xiàn)場固化修復技術(shù)是一種排水管道非開挖局部內(nèi)襯修理方法。利用氈筒氣囊局部成型技術(shù)，將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管，然后用紫外線等方法加熱固化。實際上是將整體現(xiàn)場固化成型法用于局部修理。
局部現(xiàn)場固化采用聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂，可使用含鈷化合物或有機過氧化物作為催化劑來加速樹脂的固化，進行聚合反應成高分子化合物。該材料是單液性注漿材料，施工簡單，設(shè)備清洗也十分方便。
項目建成后將向新鄉(xiāng)市移交排水管網(wǎng)“數(shù)字地圖”，完成管網(wǎng)提質(zhì)增效的同時也為后續(xù)的管養(yǎng)提供極大便利。
5 效果評估
項目建成后將進一步完善新鄉(xiāng)市中心城區(qū)雨污水收集系統(tǒng)，有效削減污染物的排放，改善城市水環(huán)境，降低內(nèi)澇風險，提升城市人居環(huán)境，助力新鄉(xiāng)市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。
6 結(jié)束語
“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵在排口，核心在管道”，在城市建成區(qū)解決黑臭水體的核心是解決管網(wǎng)問題。本項目首次采用“邊勘測、邊設(shè)計、邊施工、邊驗收”的“四邊”建設(shè)模式，參與人員化身為“生態(tài)衛(wèi)士”，譜寫新鄉(xiāng)市“清水綠岸、魚翔淺底”新篇章！